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La Extracción líquido-líquido consiste  en separar una o varias sustancias disueltas en un disolvente mediante su transferencia a otro disolvente insoluble, o parcialmente insoluble, en el primero.
En una extracción o separación líquido-líquido, la disolución a tratar es conocida como “alimentación”, mientras que el líquido que se pone en contacto con esta disolución se conoce como “disolvente”. Una vez que ocurre el contacto entre la alimentación y el disolvente, se obtienen dos fases líquidas, conocidas como:

Extracto: Fase líquida rica en solvente.

Refinado: Fase líquida pobre en disolvente.

La idea principal de la extracción líquido-líquido es dividir la disolución original en producto extraído y producto refinado. Para ello, es fundamental la extracción del disolvente añadido a la disolución, siendo importante que la recuperación del disolvente pueda efectuarse de forma sencilla y económica. Por lo general, esta recuperación se realiza mediante destilación, evaporación o salinificación.

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Aplicaciones del método de Extracción Líquido - Líquido:

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Aplicaciones del método de Extracción Líquido - Líquido:

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Separación de compuestos inorgánicos como ácido fosfórico, ácido bórico e hidróxido de sodio.

Recuperación de compuestos aromáticos.

Refinación de aceites lubricantes y disolventes

En la extracción de productos que contienen azufre.

Obtención de ceras parafínicas

Desulfuración de productos petrolíferos

Productos farmacéuticos: Ejemplo en la obtención de la penicilina

Industria alimentaría

Obtención de metales costosos.

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Composición de la alimentación, temperatura, presión y velocidad de flujo.

El grado de separación deseado.

Elección del disolvente.

Temperatura y presión de operación.

La formación de emulsiones y espumas.

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Factor de separación alto.

Coeficiente de distribución alto.

Solventes altamente insolubles.

Fácil de recuperar.

Diferencias de densidad entre las fases que se forman

Tensión superficial alta para evitar dispersión de las fases.

Estable químicamente e inerte con los demás componentes.

Viscosidad, Pv, Pto de congelación bajos para facilitar manejo

No toxico, no inflamable, barato y de fácil acceso.

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Extracción por etapas:

Mezclador -sedimentador:

Este tipo de equipo puede variar desde un solo tanque, con agitador, que provoca la mezcla de las fases y después se dejan sedimentar, hasta una gran estructura horizontal o vertical compartimentada. En general, la sedimentación se realiza en tanques, si bien algunas veces se utilizan centrífugas. Sin embargo, la mezcla puede realizarse de formas diferentes, como por impacto en un mezclador de chorro, cuando ambas fases se alimentan simultáneamente en una bomba centrífuga, mediante inyectores donde el flujo de un líquido es inducido por el otro, o bien por medio de orificios o boquillas de mezcla.

Torres platos perforados:

La separación entre los platos es mucho menor que en destilación: 10-15 cm para la mayor parte de las aplicaciones con líquidos de baja tensión interfacial. Cuando se opera con un régimen de flujo adecuado, las velocidades de extracción en columnas de platos perforados son elevadas debido a que las gotas de la fase dispersa coalescen y se vuelven a formar en cada etapa. Esto favorece la destrucción de gradientes de concentración que se pueden formar cuando las gotas pasan sin perturbación a través de toda la columna.
Extracción por contacto continuo diferencial:

Torres de pulverización:

Como en absorción de gases, la dispersión en la fase continua limita la aplicación de este equipo a los casos en los que solamente se requiere una o dos etapas.

Torres de relleno:

Para extracción líquido-líquido se utilizan los mismos tipos de relleno que en absorción y destilación. Es preferible utilizar un material que sea preferentemente mojado por la fase continua. En las columnas de relleno la dispersión axial es un problema importante y la HETP es generalmente mayor que en los dispositivos por etapas.

Extractores centrífugos:

Las fuerzas centrífugas, que pueden ser miles de veces superiores a las de la gravedad, pueden facilitar las separaciones cuando se presentan problemas de emulsificación, las diferencias de densidades son muy bajas, o cuando se requieren tiempos de residencia muy pequeños debido a un rápido deterioro del producto, como ocurre en la industria de antibióticos. Generalmente, los extractores centrífugos sólo tienen una o dos etapas, aunque se han construido unidades con cuatro etapas.

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En la extracción líquido-líquido, es importante el diseño de un sistema ternario que está compuesto por dos disolventes y un soluto, con dos de los componentes inmiscibles o parcialmente inmiscibles entre sí. Una de las formas más habituales de recoger los datos de equilibrio en sistemas ternarios son los diagramas triangulares. En la Figura  se muestra un diagrama triangular equilátero. Los vértices del triángulo representan compuestos puros, un punto sobre un lado correspondería a una mezcla binaria y un punto en el interior del triángulo representaría una mezcla ternaria.

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Coulson, J.M. y J.F. Richardson.(1998). “Ingeniería Química. Tomo II. Operaciones básicas”. Editorial Reverté, Barcelona.

GOMES DE AZEVEDO ROCHA, Enio. Estudo do equilíbrio líquido-líquido nos sistemas ternários biodiesel de óleo de palma + etanol + glicerina e biodiesel de óleo de palma + etanol + água. Tesis Postgrado en Ingeniería Química : Universidade Estadual de Campinas, 2012. 134 p

Henley, E.J. y Seader, J.D. (1988).“Operaciones de separación por etapas de equilibrio en Ingeniería Química”. Reverté, Barcelona.

Treybal, Robert.(1988).Operaciones de transferencia de masa. Segunda edición.